2020 Fiscal Year Research-status Report
次世代大強度ビームの縦方向測定に向けた非破壊型ビームモニタの開発
Project/Area Number |
18K18306
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Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
Principal Investigator |
守屋 克洋 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 研究職 (70805324)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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Keywords | ビームモニタ / 加速器 |
Outline of Annual Research Achievements |
ワイヤにビームを当てて、破壊的にビームを測定する手法があるが、大強度ビームかつ低速エネルギーの場合、ワイヤが破断し、ビーム測定ができない。そこで、大強度ビームの縦方向測定に向けた非破壊型ビームモニタの開発に向け、これまで使用されてきたワイヤの代わりに電極を検討している。従来の方法では、ワイヤにビームを当て、ワイヤから生成された電子を検出していたが、電極を用いた方法では、残留ガス由来の電子を検出する。残留ガス由来の電子は従来の方法よりも生成量が少ないことが予想される。対策として、電極で生成された電場が一様であれば、残留ガス由来の電子を多く収集できる。今回、簡易に一様電場を実現する構造をシミュレーションを用いて検討し、製作可能な構造を決めた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
令和2年度において新たな電極を製作し、実験を行う予定だったが、新型コロナウイルス感染症拡大の影響を受けたこと及び電極製作を依頼した会社が倒産したことにより当初計画どおりに実験装置が製作できていないことから遅れていると判断する。
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Strategy for Future Research Activity |
令和3年度の始めに電極を製作し、下半期に実験を行う。本研究において、電子生成量が重要となるため、従来の測定方法であるワイヤ由来の電子生成量と、残留ガス由来の電子生成量を比較する。ワイヤ由来の電子生成量を増やすことはできないが、本研究ではガスを導入するため、残留ガス由来の電子生成量を増やすことができる。導入ガスの圧力と電子生成量の相関を調べることで、測定に必要な導入ガスの圧力を求める。 一方、研究代表者は所属機関の施設であるJ-PARCを使用した実験に負水素イオンビームを用いる。ガス導入時の圧力が高すぎると、負水素から電子を剥ぎ取り、破壊測定となる。 よって、J-PARCのような負水素イオンを取り扱う施設の場合、導入ガスの圧力には上限があるため、電流モニタ等の周辺機器を用いて、非破壊測定が可能な導入ガスの圧力範囲を調べる。
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Causes of Carryover |
令和2年度において電極の製作を予定していたが、製作依頼業者の倒産の影響を受け、令和2年度内に製作することができなかったため、電極製作に係る費用が次年度使用額として生じた。次年度使用額は、令和3年度始めに予定している電極を製作及び実験に係る費用として使用する。
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